DE10317372A1

DE10317372A1 - Entwässerungseinrichtung

Info

Publication number: DE10317372A1
Application number: DE2003117372
Authority: DE
Inventors: Ansgar MÜLLER
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-11-04

Abstract

Eine Einrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, umfasst wenigstens eine durch zumindest eine Bespannung wie insbesondere ein Sieb, einen Filz und/oder dergleichen gebildete Bespannungsschlaufe, deren Schlaufenform zumindest während des Betriebs durch eine zwischen der Innen- und der Außenseite der Bespannungsschlaufe vorherrschende Druckdifferenz erzeugt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn.

In der Papierherstellung dienenden Formern und Pressen werden derzeit u.a. Saugwalzen eingesetzt, um eine Siebumlenkung zu bewirken, die Faserstoffbahn zu entwässern und die Bespannungen voneinander zu trennen (vgl. z.B. US 5 074 996 , DE 697 13 104 T2 ).

Derartige Saugwalzen sind nun aber sehr teuer, sehr laut und im Betrieb sehr energieaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Entwässerungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuvor genannten Probleme beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einer durch zumindest eine Bespannung wie insbesondere ein Sieb, einen Filz und/oder dergleichen gebildeten Bespannungsschlaufe, deren Schlaufenform zumindest während des Betriebs durch einen zwischen der Innen- und der Außenseite der Bespannungsschlaufe vorherrschende Druckdifferenz erzeugt ist.

Durch eine solche Entwässerungseinrichtung können die bisher üblichen Saugwalzen ersetzt werden, wobei gleichzeitig für eine effektivere Entwässerung gesorgt ist. Zudem wird der Bespannungs- bzw. Siebverschleiß minimiert. Die bisher bei besonders breiten Papiermaschinen auftretenden Probleme werden auf einfache und effektive Weise umgangen.

Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwässerungseinrichtung ist eine Seite der Bespannungsschlaufe mit Überdruck beaufschlagbar.

Es kann also beispielsweise eine Bespannungsschlaufe zum Einsatz kommen, die mit Hilfe von Druckluft sozusagen aufgeblasen wird. Die Luft entweicht durch die Faserstoffbahn. Dabei können sich beispielsweise eine innere Bespannung und die Faserstoffbahn auf einer außenliegenden Bespannung abstützen. Die innenliegende Bespannung kann hierbei hauptsächlich durch die Fliehkraft auf die Faserstoffbahn gedrückt werden. Im vorliegenden Fall sowie auch im übrigen kann als Bespannung insbesondere ein Sieb oder ein Filz der in der Papierindustrie verwendeten Art eingesetzt werden. Durch die Fliehkraft und den Druckunterschied wird Wasser nach außen abgegeben.

Alternativ oder zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, eine Seite der Bespannungsschlaufe mit Unterdruck zu beaufschlagen bzw. zu besaugen.

In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn eine Seite der Bespannungsschlaufe mit Überdruck und die andere Seite mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Es ist jedoch auch möglich, nur eine der beiden Seiten der Bespannungsschlaufe mit einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck zu beaufschlgen.

Theoretisch kann sogar ohne Druckunterschied, d.h. nur mit Fliehkraft gearbeitet werden.

Ein jeweiliger Überdruck liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 2 bar absolut und insbesondere in einem Bereich von etwa 1,05 bis etwa 1,3 bar.

Ein jeweiliger Unterdruck liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich von etwa 0,4 bis etwa 1 bar absolut und insbesondere in einem Bereich von etwa 0,7 bis etwa 0,98 bar absolut.

Werden beide Seiten der Bespannungsschlaufe jeweils mit einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck beaufschlagt, so liegt der Druckunterschied zwischen den beiden Seiten vorteilhafterweise in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 1 bar und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,3 bar.

Die Bespannungsschlaufe kann beispielsweise zumindest eine auf der Innenseite der Faserstoffbahn liegende Bespannung und/oder zumindest eine auf der Außenseite der Faserstoffbahn liegende Bespannung umfassen.

Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwässerungseinrichtung umfasst die Bespannungsschlaufe sowohl eine innere als auch eine äußere Bespannung.

Wie bereits erwähnt kann beispielsweise zumindest eine durch ein Sieb gebildete Bespannung und/oder zumindest eine durch einen Filz gebildete Bespannung vorgesehen sein.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwässerungseinrichtung ist im Bereich der Bespannungsschlaufe zusätzlich eine Stütz- und/oder Führungseinrichtung vorgesehen, durch die die Bespannung außerhalb des normalen Betriebs wie insbesondere im Stillstand, bei geringer oder Kriechgeschwindigkeit, z.B. bei einer Maschinengeschwindigkeit < 15 m/min, bei fehlendem Faserstoff, bei einem Ausfall der Überdruck- bzw. Vakuumerzeugung und/oder dergleichen abgestützt bzw. geführt ist.

Dabei kann die Stütz- und/oder Führungseinrichtung beispielsweise zumindest eine Leiste umfassen. Eine solche Leiste kann beispielsweise aus Keramik, Edelstahl, Verbundwerkstoff oder Kunststoff bestehen.

Sind mehrere Leisten vorgesehen, so können diese in Bahnlaufrichtung betrachtet in einem Abstand voneinander angeordnet sein, der insbesondere in einem Bereich von etwa 10 mm bis etwa 1500 mm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 100 mm bis etwa 1000 mm liegt.

Der Stütz- und/oder Führungseinrichtung ist vorteilhafterweise eine Einrichtung zur Schmierung der betreffenden Gleitflächen bzw. Leisten zugeordnet. Eine solche Schmiereinrichtung kann beispielsweise wenigstens ein Spritzrohr oder dergleichen umfassen. Als Schmiermittel kann beispielsweise Wasser vorgesehen sein. Die Schmierung kann möglicherweise abgeschaltet werden, sobald Stoff auf der Bespannung ist.

Die Stütz- und/oder Führungseinrichtung ist vorzugsweise auf der den relativ höheren absoluten Druck aufweisenden Seite der Bespannungsschlaufe angeordnet.

Auch während der Produktion, d.h. während des normalen Betriebs, ist es nicht zwingend, dass die Faserstoffbahn vollständig von der Stütz- und/oder Führungseinrichtung bzw. den Leisten abhebt. So ist es grundsätzlich auch denkbar, einen Kontakt mit einer eventuell sehr kleinen Kraft zu belassen, beispielsweise um den Bahnlauf zu stabilisieren.

Der Überdruck bzw. Unterdruck kann insbesondere in entsprechenden Druckkammern erzeugt werden. Dabei kann eine jeweilige Überdruck- bzw. Unterdruckkammer am in Bahnlaufrichtung betrachtet vorderen und/oder hinteren Ende der Bespannungsschlaufe jeweils durch eine Leiste, eine außengelagerte Walze, eine druckfluidunterstützte oder magnetisch unterstützte Walze oder Rolle und/oder dergleichen gegen die Bespannungsschlaufe abgedichtet sein.

Im Fall der Verwendung von Dichtleisten können diese insbesondere aus Keramik und insbesondere bei sehr geringer Belastung z.B. aus Edelstahl, aus Verbundwerkstoff oder auch aus Kunststoff bestehen.

Bemerkenswert ist, dass die Dichtungen am Anfang und am Ende der Bespannungsschlaufe bei geschickter Einstellung von Druck und Bespannungs- bzw. Sieblänge theoretisch nicht mit Druck beaufschlagt werden. Im Vergleich zu bestimmten Saugern lässt sich dadurch praktisch der Bespannungs- bzw. Siebverschleiß verringern. Dies ist der Fall, wenn die Ablauflinie von der Dichtung der Tangentialen der Siebschlaufe in dem Punkt entspricht. Falls sich trotz dieses Effektes ein hoher Verschleiß einstellen sollte, wäre beispielsweise auch der Einsatz von herkömmlichen außengelagerten Walzen als Dichtungen denkbar, und zwar an einer oder auch an beiden Positionen. Wie bereits erwähnt, ist grundsätzlich auch der Einsatz von druckfluidunterstützen oder magnetisch unterstützten Walzen oder Rollen denkbar.

In bestimmten Fällen ist es auch von Vorteil, wenn zumindest zwei in Bahnlaufrichtung hintereinanderliegende, zu unterschiedlichen Seiten hin geöffnete Bespannungsschlaufen vorgesehen sind.

So können beispielsweise zumindest zwei unmittelbar aufeinanderfolgende, abwechselnd zu unterschiedlichen Seiten hin geöffnete Bespannungsschlaufen vorgesehen sein. Dabei können beispielsweise wenigstens zwei aufeinanderfolgende Bespannungsschlaufen zumindest im Wesentlichen eine Wellen- oder S-Form bilden.

Grundsätzlich können jedoch auch zumindest zwei abwechselnd zu unterschiedlichen Seiten hin geöffnete Spannungsschlaufen vorgesehen sein, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Dabei kann der Abstand insbesondere kleiner als 3 m und zweckmäßigerweise kleiner als 1 m sein und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 500 mm bis etwa 100 mm liegen.

Bei solchen wechselseitig aufeinanderfolgenden oder zur Umlenkung eingebauten Bespannungsschlaufen sollte, falls zwei Bespannungen vorgesehen sind, stets darauf geachtet werden, dass sich die beiden Bespannungen nicht trennen. Zu beachten ist, dass die Spannung auf der Innenseite kleiner ist als in der Außenbespannung. Um eine Trennung zu vermeiden, sollte die Strecke bzw. der Abstand zwischen zwei Bespannungsschlaufen groß genug sein, so dass die Kräfte zwischen den Bespannungen übertragen werden. Die erforderliche Strecke bzw. Abstand hängt beispielsweise von den Anpressdrücken an die Dichtungen, der Beschaffenheit der Bespannungen bzw. Siebe, den Drücken in der Bespannungsschlaufe und deren Radius ab. Wie bereits erwähnt, kann der Abstand beispielsweise kleiner als 3 m und insbesondere kleiner als 1 m sein und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 500 mm bis etwa 100 mm liegen. Um das genannte Problem zu umgehen, ist es grundsätzlich auch denkbar, andere Elemente zwischen den Bespannungsschlaufen anzuordnen.

Wie bereits erwähnt, sind u.a. Ausführungsformen denkbar, bei denen zumindest eine Bespannungsschlaufe vorgesehen ist, die eine oder mehrere Bespannungen aufweist und bei der eine Seite mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Hier kann also mit Vakuum von der Seite her gearbeitet werden, auf der auch die Dichtleisten liegen, so dass auf der anderen Seite keine Belastung auftritt. Eine solche Anordnung kann für alternative Maschinenkonzepte verwendet werden. Ein sehr großer Vorteil ist hier, dass das Spannungsproblem bei der innenliegenden Bespannung beseitigt ist.

Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwässerungseinrichtung ist zumindest eine Bespannungsschlaufe vorgesehen, die nur eine Bespannung aufweist und bei der eine Seite mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Wie bereits erwähnt, können in einem solchen Fall einer einseitigen Unterdruckbeaufschlagung grundsätzlich jedoch auch mehrere Bespannungen vorgesehen sein.

Durch die erfindungsgemäßen Lösung können neben herkömmlichen Saugwalzen insbesondere Saugfilzleitwalzen und/oder dergleichen ersetzt werden. So kann eine entsprechende erfindungsgemäße Einrichtung beispielsweise zur definierten Trennung einer Bespannung von der Faserstoffbahn eingesetzt werden.

Grundsätzlich ist beispielsweise eine solche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwässerungseinrichtung denkbar, bei der zumindest eine Bespannungsschlaufe vorgesehen ist, in der eine Bespannung von einer anderen Bespannung und/oder von der Faserstoffbahn getrennt wird.

Um den baulichen Aufwand möglichst gering zu halten, kann hierbei die jeweilige Bespannungsschlaufe insbesondere mit einem kleinen Öffnungswinkel ausgeführt sein. So ist beispielsweise eine solche Ausführung denkbar, bei der der Öffnungswinkel der Bespannungsschlaufe in einem Bereich von etwa 0° bis etwa 90° und insbesondere in einem Bereich von etwa 0° bis etwa 45° liegt.

Die abgetrennte Bespannung ist im Trennungsbereich vorzugsweise um ein Leitelement geführt. Ein solches Leitelement kann insbesondere drehbar gelagert sein, wobei insbesondere eine mechanische, pneumatische oder magnetische Lagerung denkbar ist. Eine solche drehbare Lagerung, die vor allem bei einem erhöhten Verschleiß sinnvoll ist, ist jedoch nicht zwingend. So kann in bestimmten Fällen beispielsweise auch ein feststehendes Leitelement vorgesehen sein. So kann das Leitelement z.B. eingetrieben sein.

Das jeweilige Leitelement kann in Bahnlaufrichtung betrachtet beispielsweise zwischen den beiden einer jeweiligen Druckkammer zugeordneten Dichtungen oder beispielsweise auch direkt an der einlaufseitigen Dichtung angeordnet sein.

Das beispielsweise kreiszylindrische Leitelement kann zweckmäßigerweise einen Durchmesser besitzen, der in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1,5 m liegt. Durchmesser in dieser Größenordnung sind insbesondere in dem bereits erwähnten Fall von Vorteil, in dem das Leitelement direkt an der einlaufenden Dichtung angeordnet ist.

Die abgetrennte Bespannung kann beispielsweise über wenigstens eine Walze weitergeführt werden.

Auch hier ist das Spannungsproblem bezüglich einer jeweiligen innenliegenden Bespannung voraussichtlich nicht mehr existent.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft die Trennung einer Bespannung von einer anderen Bespannung und/oder die Trennung einer betreffenden Bespannung von der Faserstoffbahn. Dabei betrifft eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung eine Einrichtung zur Behandlung und/oder Führung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie wenigstens eine durch zumindest eine Bespannung wie insbesondere ein Sieb, einen Filz und/oder dergleichen gebildete Bespannungsschlaufe umfasst, die zur Trennung einer Bespannung von einer anderen Bespannung und/oder zur Trennung der betreffenden Bespannung von der Faserstoffbahn auf einer Seite mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Die Entwässerung steht hier also nicht im Vordergrund.

Dabei kann die Trennung im Bereich einer Walze erfolgen, von der die abgetrennte Bespannung unterstützt durch den auf der Außenseite der Bespannungsschlaufe erzeugten Unterdruck abläuft. Dabei ist es beispielsweise auch denkbar, dass die von der einen Walze ablaufende abgetrennte Bespannung unterstützt durch den auf der Außenseite der Bespannungsschlaufe erzeugten Unterdruck auf eine weitere Walze geführt wird.

Grundsätzlich sind jedoch auch solche Ausführungsformen denkbar, bei denen die Trennung entsprechend durch einen Überdruck unterstützt wird.

Der Einsatz eines jeweiligen Spanners wie insbesondere eines Sieb- oder Filzspanners ändert sich mit der erfindungsgemäßen Erzeugung eines Differenzdrucks. So hängt die Sieb- bzw. Filzspannung beispielsweise vom angelegten Überdruck an der Bespannungsschlaufe ab, wobei die Größe der Bespannungsschlaufe von der Einstellung des Spanners abhängig ist. Bei einem Betrieb bei geringerer Geschwindigkeit kann die Siebspannung wie bisher über den Spanner eingestellt werden.

Der erreichbare Radius der Bespannungsschlaufe hängt von der maximalen Sieb- bzw. Filzspannung ab. Bei den derzeitigen Sieb- bzw. Filzspannungen von etwa 10 kN/m wären bei 30 kPa unter Umgebungsdruck Radien von beispielsweise etwa 300 mm realisierbar. Bei Sieb- oder Filzspannungen zwischen 2 und 20 kN/m sowie bei Druckunterschieden zwischen 2 kPa und 60 kPa ergeben sich Radien von 30 mm bis 10 m, typischerweise zwischen 0,2 m und 10 m.

An den Bahnrändern können Über- bzw. Unterdruckbereiche an der Bespannung beispielsweise durch Dichtleisten, z.B. aus Keramik, Edelstahl, irgendeinem anderen Metall, Verbundwerkstoff oder Kunststoff, oder Luftmesser gegen den Außendruck abgedichtet sein. Dies kann im Randbereich der Bespannung, aber auch im Randbereich der Faserstoffbahn erfolgen. Falls notwendig, kann der dadurch entstehende Rand an der Faserstoffbahn entfernt werden.

Die erfindungsgemäße Entwässerungseinrichtung kann insbesondere in einem Former und/oder in einer Presse eingesetzt werden.

Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erreichten Vorteile bestehen u.a. darin, dass die bisher üblichen, sehr teure Baugruppen darstellenden Saugwalzen entfallen können. Überdies ergibt sich gegenüber solchen Saugwalzen (analog zu Saugern) ein geringerer Luftmengenbedarf. Entsprechend entfallen auch Ersatzwalzen. Die betreffenden Kästen können, ohne Bespannung, in der Maschine gereinigt und gewartet werden. Breitere Maschinen erhalten damit einen einfacheren Aufbau, so dass sie einfacher herstellbar sind. Die im Zusammenhang mit den bisher üblichen rotierenden Saugwalzen auftretenden Probleme bezüglich der Durchbiegung entfallen zumindest teilweise. Überdies ergibt sich mit einem jeweiligen Ersatz von Saugern, Formiersaugern oder Nasssaugern ein geringerer Siebverschleiß. Durch die bis zu 100% offene Fläche wird zudem eine effektivere und gleichmäßigere Entwässerung erreicht, die bei den bisherigen Saugwalzen, insbesondere bei breiteren Maschinen, durch die Festigkeit begrenzt ist. Lochschattenmarkierungen werden vermieden. Durch Eliminierung des Sireneneffekts wird auch die Lärmentwicklung deutlich verringert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Bespannungsschlaufe einer ersten beispielhaften Ausführungsform einer Entwässerungseinrichtung mit einer auf der Innenseite der Schlaufe vorgesehenen Überdruckkammer,
2 eine schematische Darstellung einer Bespannungsschlaufe einer weiteren Ausführungsform mit einer auf der Außenseite der Schlaufe vorgesehenen Unterdruckkammer,
3 eine schematische Darstellung einer Bespannungsschlaufe einer weiteren Ausführungsform mit zumindest zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden, abwechselnd zu unterschiedlichen Seiten hin geöffneten Bespannungsschlaufen,
4 eine schematische Darstellung einer Bespannungsschlaufe einer weiteren Ausführungsform mit zwei in einem Abstand voneinander angeordneten, zu unterschiedlichen Seiten hin geöffneten Bespannungsschlaufen,
5 eine schematische Darstellung einer Bespannungsschlaufe einer weiteren Ausführungsform als Ersatz für eine Siebsaugwalze eines Formers,
6 eine schematische Darstellung einer Bespannungsschlaufe einer weiteren Ausführungsform, bei der eine definierte Trennung der inneren Bespannung von der Faserstoffbahn erreicht wird,
7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform zur definierten Trennung einer Bespannung von der Faserstoffbahn und
8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform zur definierten Trennung einer Bespannung von der Faserstoffbahn.
Die 1 bis 8 zeigen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen einer Einrichtung 10 zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, bei der es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln kann.
Die Entwässerungseinrichtung 10 umfasst jeweils wenigstens eine durch zumindest eine Bespannung wie insbesondere ein Sieb, einen Filz und/oder dergleichen gebildete Bespannungsschlaufe 12. Dabei kann die Schlaufenform zumindest während des Betriebs durch einen zwischen der Innen- und der Außenseite der Bespannungsschlaufe vorherrschende Druckdifferenz erzeugt sein.
Bei der Ausführungsform gemäß 1 ist auf der Innenseite der Bespannungsschlaufe 12 eine Überdruckkammer 14 vorgesehen, die über Dichtleisten 16 gegen die Innenseite der Bespannungsschlaufe 12 abgedichtet ist.
Die Bespannungsschlaufe 12 kann also beispielsweise mit Hilfe von Druckluft aufgeblasen werden. Die Luft entweicht durch die Faserstoffbahn.
Im vorliegenden Fall umfasst die Bespannungsschlaufe eine auf der Innenseite der Faserstoffbahn 18 liegende Bespannung 12_i und eine auf der Außenseite liegende Bespannung 12_a , so dass mit der dazwischenliegenden Faserstoffbahn 18 eine Art Sandwich gebildet wird.
Die Luft entweicht durch die Faserstoffbahn 18. Dabei stützen sich die innere Bespannung 12_i und die Faserstoffbahn 18 auf der äußeren Bespannung 12_a ab. Die innere Bespannung 12i wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hauptsächlich durch die Fliehkraft auf die Faserstoffbahn 18 gedrückt. Unter Bespannung kann im vorliegenden Fall sowie auch im übrigen beispielsweise ein Sieb oder ein Filz verstanden werden, wie sie in der Papierindustrie eingesetzt werden.
Durch die Fliehkraft und den Druckunterschied wird Wasser nach außen abgegeben. Im Stillstand, bei langsamem Betrieb, z.B. bei einer Kriechgeschwindigkeit < 15 m/min, bei fehlendem Stoff sowie beispielsweise bei einem Ausfall der Vakuumanlage läuft die Bespannungsschlaufe erforderlichenfalls über eine Stütz- und/oder Führungseinrichtung, die im vorliegenden Fall mehrere Leisten 20 umfasst.
Die Leisten 20 können erforderlichenfalls geschmiert werden, was z.B. durch Spritzrohre oder dergleichen erfolgen kann. Als Schmiermittel kann beispielsweise Wasser vorgesehen sein.
Wie anhand der 1 zu erkennen ist, sind die Leisten 20 auf der Seite der Bespannungsschlaufe mit dem höheren absoluten Druck, hier also auf der Innenseite, vorgesehen.
Auch während der Produktion ist es nicht zwingend, dass die Faserstoffbahn 18 vollständig von den Leisten 20 abhebt. So ist beispielsweise auch denkbar, einen Kontakt mit einer eventuell sehr kleinen Kraft zu belassen, beispielsweise um den Bahnlauf zu stabilisieren.
Während bei der vorliegenden Ausführungsform mit Überdruck gearbeitet wird, zeigt die 2 in schematischer Darstellung eine Bespannungsschlaufe 12, die über eine auf der Außenseite vorgesehene Unterdruckkammer 22 besaugt wird. Auch diese Unterdruckkammer 22 ist wieder über Dichtleisten 16 gegen die Bespannungsschlaufe 12, im vorliegenden Fall gegen deren Außenseite, abgedichtet, Auf der Innenseite der Bespannungsschlaufe 12 können z.B. wieder Leisten 20 vorgesehen sein.
Auch im vorliegenden Fall kann die Bespannungsschlaufe 12 beispielsweise wieder durch eine innere Bespannung 12_i und eine äußere Bespannung 12_a gebildet sein, wodurch sich mit der dazwischenliegenden Faserstoffbahn 18 wieder ein sandwichartiger Aufbau ergibt. Es kann jedoch beispielsweise auch nur auf einer Seite der Faserstoffbahn 18 eine Bespannung vorgesehen sein.
Wie sich aus den 3 und 4 ergibt, sind beispielsweise auch solche Ausführungen denkbar, bei denen zumindest zwei in Bahnlaufrichtung L hintereinanderliegende, zu unterschiedlichen Seiten hin geöffnete Bespannungsschlaufen 12 vorgesehen sind.
Gemäß der in der 3 wiedergegebenen Ausführung können zumindest zwei unmittelbar aufeinanderfolgende, abwechselnd zu unterschiedlichen Seiten hin geöffnete Bespannungsschlaufen 12 vorgesehen sein. Im vorliegenden Fall bilden die beiden dargestellten aufeinanderfolgenden Bespannungsschlaufen 12 zumindest im Wesentlichen eine Wellen- oder S-Form.
Grundsätzlich können auch der Umlenkung dienende Bespannungsschlaufen 12 vorgesehen sein. 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform mit zwei in einem Abstand voneinander angeordneten, zu unterschiedlichen Seiten hin geöffneten Bespannungsschlaufen 12.
Bei der Verwendung der Schlaufen in diesen Anordnungen sollte man darauf achten, dass sich die beiden Bespannungen nicht trennen. Die Spannung in der inneren Bespannung ist kleiner als in der äußeren Be spannung. Um eine Trennung zu vermeiden, muss die Strecke zwischen zwei Bespannungsschlaufen 12 groß genug sein; damit sich die Kräfte zwischen den Bespannungen übertragen. Die erforderliche Strecke hängt beispielsweise von den Anpressdrücken an die Dichtungen bzw. Dichtleisten 16 ab, über die die jeweiligen Druckkammern, hier beispielsweise die Überdruckkammern 14, gegen die jeweilige Bespannungsschlaufe 12 abgedichtet sind. Sie hängt überdies beispielsweise auch von der Beschaffenheit der Bespannungen, den Drücken in der Bespannungsschlaufe und deren Radius ab. Um dieses Problem zu umgehen, ist es beispielsweise auch möglich, andere Elemente zwischen den Bespannungsschlaufen 12 anzuordnen.
5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform, durch die insbesondere die Siebsaugwalze eines typischen Formers ersetzt werden kann. Im vorliegenden Fall ist auf der Außenseite der Bespannungsschlaufe 12 eine Unterdruckkammer 22 vorgesehen, die beispielsweise wieder über Dichtleisten 16 gegen die Schlaufe abgedichtet ist. Auf der Innenseite der Bespannungsschlaufe 12 können beispielsweise wieder Leisten 20 vorgesehen sein.
Im Anschluss an den über die Unterdruckkammer 22 besaugten Bereich ist auf der gegenüberliegenden Seite der Bespannung ein Trennsauger 24 vorgesehen. Die Bespannungen werden im Bereich einer Walze 26 getrennt. Im vorliegenden Fall wird ein Untersieb 28 um die Walze 26 geführt, während ein Obersieb 30 im Anschluss an den Trennsauger 24 schräg nach unten weiter verläuft.
Im Gegensatz zu den anderen Anordnungen ist im vorliegenden Fall auch ein Einsatz in einem einfach bespannten Bereich denkbar. Hier wird mit Vakuum von der Seite her gearbeitet, auf der auch die Dichtleisten 16 liegen. Auf der anderen Seite tritt demzufolge praktisch keine Belastung auf. Eine solche Anordnung kann für alternative Maschinenkonzepte verwendet werden. Ein großer Vorteil ist hier, dass das Spannungsproblem bezüglich der inneren Bespannung nicht mehr auftritt.
Die Anordnung gemäß 6 kann zur definierten Trennung der Bespannung 12_i von der Faserstoffbahn 18 verwendet werden. Sie kann also als Ersatz für eine Saugfilzleitwalze dienen.
In diesem Fall kann die Bespannungs- oder Siebschlaufe 12 insbesondere auch mit einem geringen Öffnungswinkel ausgeführt sein, um den baulichen Aufwand gering zu halten. Dabei kann der Öffnungswinkel beispielsweise in einem Bereich von etwa 0° bis etwa 90° und insbesondere im Bereich von etwa 0° bis etwa 45° liegen.
Die abgetrennte Bespannung 12_i ist im Trennungsbereich um ein Leitelement 32 geführt. Dieses Leitelement 32 kann insbesondere zur Vermeidung eines erhöhten Verschleißes drehbar gelagert sein. Dabei kann beispielsweise eine mechanische, pneumatische oder magnetische Lagerung vorgesehen sein. Bei einem Leitelement 32 kann es sich beispielsweise um eine rotierende Walze oder Rolle handeln. Eine drehbare Lagerung ist jedoch nicht zwingend. So kann beispielsweise auch ein feststehendes Leitelement 32 vorgesehen sein. Dabei kann das Leitelement beispielsweise eingetrieben sein.
Die 7 und 8 zeigen rein beispielhaft weitere Varianten zur definierten Trennung, wobei sich zum Teil drehende Dichtungen 16 vorgesehen sein können.
Dabei kann die Trennung insbesondere im Bereich einer Walze 34 erfolgen, von der die abgetrennte Bespannung 12_a unterstützt durch einen auf der Außenseite der Bespannungsschlaufe 12 erzeugten Unterdruck abläuft. Zur Erzeugung des Unterdrucks ist in den vorliegenden Fällen (vgl. die 7 und 8) jeweils wieder eine Unterdruckkammer 22 vorgesehen.
Beim in der 7 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel wird die von der Walze 34 ablaufende abgetrennte Bespannung 12_a unterstützt durch den auf der Außenseite der Bespannungsschlaufe 12 erzeugten Unterdruck zusammen mit der Faserstoffbahn 18 zunächst auf eine weitere Walze 36 geführt, von der diese dann allerdings gleich wieder ablaufen. Die Unterdruckkammer 22 ist wieder über Dichtleisten 16 gegenüber der um die Walze 34 geführten Bespannungsschlaufe 12 bzw. der Walze 36 abgedichtet.
Bei der Ausführungsform gemäß der 8, bei der die weitere Walze 36 fehlt, ist die Unterdruckkammer 16 über die betreffenden Dichtleisten 16 gegenüber der um die Walze 34 geführten Bespannungsschlaufe 12 bzw. der abgetrennten Bespannung 12_a abgedichtet. Mit der äußeren Bespannung 12_a wird hier auch die Faserstoffbahn 18 von der Innenbespannung 12_i getrennt.

10: Entwässerungseinrichtung
12: Bespannungsschlaufe
12_a: äußere Bespannung
12_i: innere Bespannung
14: Überdruckkammer
16: Dichtleiste
18: Faserstoffbahn
20: Stütz- und/oder Führungseinrichtung, Leisten
22: Unterdruckkammer
24: Trennsauger
26: Walze
28: Untersieb
30: Obersieb
32: Leitelement
34: Walze
36: Walze
L: Bahnlaufrichtung

Claims

Einrichtung (10) zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (18), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit wenigstens einer durch zumindest eine Bespannung (12_a , 12_i ) wie insbesondere ein Sieb, einen Filz und/oder dergleichen gebildeten Bespannungsschlaufe (12), deren Schlaufenform zumindest während des Betriebs durch einen zwischen der Innen- und der Außenseite der Bespannungsschlaufe (12) vorherrschende Druckdifferenz erzeugt ist.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite der Bespannungsschlaufe (12) mit Überdruck beaufschlagbar ist.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite der Bespannungsschlaufe (12) mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite der Bespannungsschlaufe (12) mit Überdruck und die andere Seite mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine der beiden Seiten der Bespannungsschlaufe (12) mit einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck beaufschlagbar ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Überdruck in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 2 bar absolut und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1,05 bis etwa 1,3 bar absolut liegt.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Unterdruck in einem Bereich von etwa 0,4 bis etwa 1 bar absolut und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,7 bis etwa 0,98 bar absolut liegt.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seiten der Bespannungsschlaufe (12) jeweils mit einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck beaufschlagt sind und dass der Druckunterschied zwischen den beiden Seiten in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 1 bar und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,3 bar liegt.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannungsschlaufe (12) zumindest eine auf der Innenseite der Faserstoffbahn (18) liegende Bespannung (12_i ) umfasst.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannungsschlaufe (12) zumindest eine auf der Außenseite der Faserstoffbahn (18) liegende Bespannung (12_a ) umfasst.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannungsschlaufe (12) sowohl eine innere als auch eine äußere Bespannung (12_i bzw. 12_a ) umfasst.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine durch ein Sieb gebildete Bespannung (12_a , 12_i ) vorgesehen ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine durch einen Filz gebildete Bespannung (12_a , 12_i ) vorgesehen ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bespannungsschlaufe (12) zusätzlich eine Stütz- und/oder Führungseinrichtung (20) vorgesehen ist, durch die die Bespannung außerhalb des normalen Betriebs wie insbesondere im Stillstand, bei geringer oder Kriechgeschwindigkeit, z.B. bei einer Maschinengeschwindigkeit ≤ 15 m/min, bei fehlendem Faserstoff, bei einem Ausfall der Überdruck- bzw. Vakuumerzeugung und/oder dergleichen abgestützt bzw. geführt ist.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz- und/oder Führungseinrichtung zumindest eine Leiste (20) umfasst.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste (20) aus Keramik, Edelstahl, Verbundwerkstoff oder Kunststoff besteht.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leisten (20) vorgesehen sind, die in Bahnlaufrichtung betrachtet in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der insbesondere in einem Bereich von etwa 10 mm bis etwa 1500 mm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 100 mm bis etwa 1000 mm liegt.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stütz- und/oder Führungseinrichtung (20) eine Einrichtung zur Schmierung der betreffenden Gleitflächen bzw. Leisten zugeordnet sind.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierungseinrichtung wenigstens ein Spritzrohr umfasst.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Schmiermittel Wasser vorgesehen ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz- und/oder Führungseinrichtung (20) auf der den relativ höheren absoluten Druck aufweisenden Seite der Bespannungsschlaufe (12) angeordnet ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Überdruck- oder Unterdruckkammer (14, 22) am in Bahnlaufrichtung (L) betrachtet vorderen und/oder hinteren Ende der Bespannungsschlaufe (12) jeweils durch eine Leiste (16), eine außengelagerte Walze, eine druckfluidunterstützte oder magnetisch unterstützte Walze oder Rolle und/oder dergleichen gegen die Bespannungsschlaufe (12) abgedichtet ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in Bahnlaufrichtung (L) hintereinander liegende, zu unterschiedlichen Seiten hin geöffnete Bespannungsschlaufen (12) vorgesehen sind.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei unmittelbar aufeinander folgende, abwechselnd zu unterschiedlichen Seiten hin geöffnete Bespannungsschlaufen (12) vorgesehen sind.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei aufeinander folgende Bespannungsschlaufen (12) zumindest im Wesentlichen eine Wellen- oder S-Form bilden.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zuminderst zwei abwechselnd zu unterschiedlichen Seiten hin geöffnete Bespannungsschlaufen (12) vorgesehen sind, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand kleiner als 3 m und insbesondere kleiner als 1 m ist und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 500 mm bis etwa 100 mm liegt.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Bahnumlenkung dienende Bespannungsschlaufe (12) vorgesehen ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bespannungsschlaufe (12) vorgesehen ist, die nur eine Bespannung (12_a , 12_i ) aufweist und bei der eine Seite mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bespannungsschlaufe (12) vorgesehen ist, in der eine Bespannung (12_i ) von einer anderen Bespannung (12_a ) und/oder von der Faserstoffbahn (18) getrennt wird.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel der Bespannungsschlaufe in einem Bereich von etwa 0° bis etwa 90° und insbesondere in einem Bereich von etwa 0° bis etwa 45° liegt.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennte Bespannung (12_i ) im Trennungsbereich um ein Leitelement (32) geführt ist.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (32) drehbar gelagert oder eingetrieben ist.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (32) mechanisch, pneumatisch oder magnetisch gelagert ist.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein feststehendes Leitelement (32) vorgesehen ist.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das z.B. kreiszylindrische Leitelement (32) einen Durchmesser besitzt, der in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1, 5 m liegt.
Entwässerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennte Bespannung (12i) über wenigstens eine Walze weitergeführt wird.
Einrichtung (10) zur Behandlung und/oder Führung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine durch zumindest eine Bespannung (12_a , 12_i ) wie insbesondere ein Sieb, einen Filz und/oder dergleichen gebildete Bespannungsschlaufe (12) umfasst, die zur Trennung einer Bespannung von einer anderen Bespannung und/oder zur Trennung der betreffenden Bespannung von der Faserstoffbahn (18) auf einer Seite mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung im Bereich einer Walze (34) erfolgt, von der die abgetrennte Bespannung unterstützt durch den auf der Außenseite der Bespannungsschlaufe (12) erzeugten Unterdruck abläuft.
Entwässerungseinrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die von der einen Walze (34) ablaufende abgetrennte Bespannung (12_a ) unterstützt durch den auf der Außenseite der Bespannungsschlaufe (12) erzeugten Unterdruck auf eine weitere Walze (36) geführt wird.
Verwendung der Entwässerungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Former.
Verwendung der Entwässerungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Presse.